不結球白菜遺傳圖譜構建及重要農藝性狀的QTL定位.pdf

1、不結球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis Makino)是十字花科蕓薹屬中最重要的蔬菜作物之一，原產中國，不僅營養(yǎng)豐富而且具有適應性廣及生長迅速等特點，在中國、韓國、日本等東亞國家普遍栽培，近年來歐美等國家也廣泛引種逐漸成為世界性的重要蔬菜。其許多重要農藝性狀都是由數量性狀位點控制，這些數量性狀具有較復雜的遺傳機制。而遺傳連鎖圖譜的構建和重要農藝性狀QTL定位可以為揭示這些復雜機制奠定良好基礎。本研

2、究利用雙單倍體群體構建了不結球白菜遺傳連鎖圖譜，并在此基礎上進行了主要農藝性狀的QTL定位研究。研究結果如下：
　　 1.利用DH群體構建不結球白菜遺傳圖譜
　　 為了將不結球白菜分子遺傳圖譜和國際上A基因組參考圖譜對應起來，利用國際上發(fā)表的大白菜和甘藍型油菜A基因組特異SSR標記作為錨定標記，以164個DH株系組成的群體為作圖群體進行了分子遺傳圖譜的構建研究。共篩選到231個在雙親間具有多態(tài)性的標記并用于圖譜構建，在此

3、基礎上構建到一張由10條連鎖群組成的圖譜，其長度分布在39.44 cM和126.66 cM之間，共包含了99個SSR標記和47個SRAP標記。圖譜全長為678.25 cM，每個連鎖群上的標記數目為5-50個，其中A02連鎖群上標記數最多為50個，A10連鎖群上標記最少只有5個。圖上標記間平均距離為4.65 cM，標記間距離為2.53 cM-10.98 cM。A02連鎖群上標記密度最大，A07連鎖群標記間距離最大為10.98 cM。在A0

4、2和A05連鎖群上各有一個大于20 cM的空隙。根據蕓薹屬A基因組遺傳連鎖群上定位的SSR標記，將各連鎖群按A參考圖譜的連鎖群進行命名，即A01-A10，并與10條染色體對應起來。在本研究結果的基礎上可繼續(xù)增加分子標記數目，最終有利于開發(fā)不結球白菜中與重要農藝性狀緊密連鎖的分子標記，進而為分子標記輔助選擇奠定良好基礎。
　　 2.光合色素含量的QTL定位與分析
　　 對復雜農藝性狀進行QTL定位及分子標記輔助育種是現(xiàn)代育

5、種中非常重要的環(huán)節(jié)。為揭示出控制光合色素含量的QTL位點并尋找與QTL位點緊密連鎖的分子標記，我們利用包含有112個株系的不結球白菜DH群體進行了光合色素含量QTL定位與分析。該群體通過對兩個高代自交系材料SW-13和SU-124雜交所得的F1后代‘暑綠’進行游離小孢子培養(yǎng)獲得。在‘暑綠’圖譜基礎上進行增加標記和整合，通過在蕓薹屬A基因組參照圖譜中公共的SSR標記將連鎖群與染色體相對應。采用復合區(qū)間作圖法(CIM)對葉片葉綠素a、葉綠素

6、b、總葉綠素、類胡蘿卜素含量、葉綠素a/b進行了QTL定位和遺傳效應分析。共檢測到11個QTL位點，分布在3條連鎖群上，分別是A02，A08和A10。其中可解釋變異率最大值達38.0％。研究結果以期為不結球白菜高光效增產育種分子標記輔助選擇提供理論依據并為蕓薹屬其他作物的相關育種程序提供參考價值。
　　 3.抽薹開花性狀的QTL定位與分析
　　 春季生產中，不結球白菜先期抽薹直接導致其產量和商品質量下降。因此選育耐抽薹的

7、品種是實現(xiàn)不結球白菜周年供應的重要途徑之一。本研究利用已構建的包括164個株系的DH群體和兩年的重復試驗結果，采用復合區(qū)間作圖法對不結球白菜與抽薹開花天數等相關的QTL進行定位及遺傳效應的分析。在10個連鎖群上共檢測到19個QTL，主要分布在A02、A04和A05連鎖群上：控制現(xiàn)蕾天數的QTL有5個，控制抽薹天數的QTL有6個，控制開花天數的QTL有6個，控制抽薹指數的QTL有2個；另外估算了單個QTL的遺傳貢獻率和加性效應，發(fā)現(xiàn)各QT

8、L加性效應各不相等，各位點的遺傳貢獻率介于10.26％-21.19％之間；相關性狀QTL的位置往往集中在連鎖群上相同或相近的區(qū)域。這些定位到的QTL將為不結球白菜抽薹開花時間等性狀的分子標記輔助選擇提供理論基礎。
　　 4.與產量相關的QTL定位與分析
　　 應用SSR和SRAP分子標記構建的146個標記位點的不結球白菜遺傳連鎖圖譜和164個DH株系群體，采用Win QTL Cartographer2.5軟件的復合區(qū)間作

9、圖法對不結球白菜與產量性狀相關的QTL進行定位及遺傳效應的分析。在10個連鎖群上共檢測到26個QTL，主要分布在A02、A05和A07連鎖群上：控制葉片葉柄重量比值的有4個，控制葉柄厚度的有5個，控制葉片重量的有3個，控制葉柄重量的有2個，控制單株重的有2個；另外估算了單個QTL的遺傳貢獻率和加性效應，發(fā)現(xiàn)各QTL加性效應各不相等，各位點的遺傳貢獻率介于5.28％-22.26％之間；一些控制不同性狀的QTL位點在連鎖群上共連鎖。這些定位